Efisiensi Turbin dan Efisiensi Alternator .1. Efesiensi turbin

Danny Harri Siahaan : Pengujian Sudu Rata Prototipe Turbin Air Terapung Pada Aliran Sungai, 2009. USU Repository © 2009 2 33 12 , 33 ≈ = β Jadi besar sudut antara 2 W dengan 2 U 2 β adalah 33 4.5 Efisiensi Turbin dan Efisiensi Alternator 4.5.1. Efesiensi turbin T η Efesiensi turbin dapat dihitung dari persamaan-persamaan berikut ini : t E P K = …………………………. lihat pada bab 2 dimana 2 2 1 mv E K = t mv P 2 2 1 = , dimana r v ω = t r m P 2 2 1 ω = , dimana r = ½ D t D m P 2 2 1 2 1 ω = t D m P 2 2 4 1 2 1 ω = t mD P 2 2 8 1 ω = Danny Harri Siahaan : Pengujian Sudu Rata Prototipe Turbin Air Terapung Pada Aliran Sungai, 2009. USU Repository © 2009 Dari persamaan diatas maka dapat dihitung daya poros turbin dan daya poros alternator yaitu : a. Daya Poros Turbin pt P t D m P pt pt pt pt 2 2 8 1 ω = Dimana : = pt m massa turbin = 75 kg = pt D diameter poros turbin = 32 mm = 0,032 m = pt n Putaran poros turbin = 27 rpm 27 putaran dalam 1 menit, sehingga t = 1 menit = 60 detik dari persamaan : t pt θ ω = pt pt n π θ 2 = dimana ω = kecepatan sudut poros turbin rads pt θ = besar perpindahan sudut rad Maka 8678 , 2 60 27 2 = = π ω rads Sehingga diperoleh, t D m P pt pt pt pt 2 2 8 1 ω = Danny Harri Siahaan : Pengujian Sudu Rata Prototipe Turbin Air Terapung Pada Aliran Sungai, 2009. USU Repository © 2009 60 8678 , 2 032 , 75 8 1 2 2 = pt P 00132 , = pt P Watt Jadi daya yang dihasilkan pada poros turbin adalah sebesar 0,00132 Watt. b. Daya Poros Alternator pAlt P t D m P pAlt pAlt pAlt pAlt 2 2 8 1 ω = Dimana : = pAlt m massa poros alternator = 0,3 kg = pAlt D diameter poros alternator = 10 mm = 0,01 m = pAlt n Putaran poros alternator = 1030 rpm 1030 putaran dalam 1 menit, jadi t = 1 menit = 60 detik dari persamaan : t pAlt θ ω = pAlt pAlt n π θ 2 = dimana ω = kecepatan sudut poros alternator rads pAlt θ = besar perpindahan sudut rad Maka 80 , 107 60 1030 2 = = π ω rads Sehingga diperoleh, Danny Harri Siahaan : Pengujian Sudu Rata Prototipe Turbin Air Terapung Pada Aliran Sungai, 2009. USU Repository © 2009 t D m P pAlt pAlt pAlt pAlt 2 2 8 1 ω = 60 80 , 107 01 , 3 , 8 1 2 2 = pAlt P 000726 , = pAlt P Watt Jadi daya yang dihasilkan pada poros alternator adalah sebesar 0,000726 Watt. Maka Efesiensi daya Turbin adalah T η = 100 x P P pt pAlt T η = 100 00132 , 000726 , x T η = 55 Sehingga diperoleh efisiensi turbin dengan menggunakan sudu rata adalah sebesar 55 4.5.2. Efesiensi daya Alternator A η Efesiensi daya alternator dapat juga dihitung dari persamaan : A η = 100 x P P Max A Dimana A P = daya alternator hasil pengujian = 115,03 Watt Max P = daya maksimum alternator = 360 Watt berdasarkan spesifikasi alternator maka : A η = 100 360 03 , 115 x Danny Harri Siahaan : Pengujian Sudu Rata Prototipe Turbin Air Terapung Pada Aliran Sungai, 2009. USU Repository © 2009 A η = 31,95 A η = 32 Sehingga diperoleh efesiensi dari daya listrik yang dihasilkan alternator bila digerakan oleh turbin air terapung dengan menggunakan sudu rata adalah sebesar 32 dari daya maksimum yang dapat dihasilkannya. Sebagai bahan perbandingan efisiensi terhadap prototipe turbin air terapung dengan menggunakan sudu lengkung, dimana dari hasil pengujian diperoleh efisiensi turbin terapung yang menggunakan sudu lengkung tersebut adalah sebesar 57 dan efisiensi daya yang dihasilkan alternatornya adalah sebesar 35. Hal ini berarti bahwa efisiensi dari prototipe turbin air terapung dengan menggunakan sudu lengkung lebih besar dibandingkan efisiensi yang terjadi bila menggunakan sudu rata, sehingga dapat disimpulkan bahwa prototipe turbin air terapung ini lebih efektif bila menggunakan sudu lengkung daripada sudu berbentuk rata. Danny Harri Siahaan : Pengujian Sudu Rata Prototipe Turbin Air Terapung Pada Aliran Sungai, 2009. USU Repository © 2009

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

1. Daya yang dihasilkan alternator yang digerakkan oleh prototipe turbin air terapung dengan menggunakan sudu rata adalah sebesar 115,03 Watt. 2. Efesiensi turbin yang diperoleh dengan menggunakan sudu rata adalah sebesar 55 , dan efesiensi alternatornya adalah sebesar 32 3. Putaran rata-rata yang dialami prototipe turbin air terapung dengan menggunakan sudu rata selama pengujian adalah sebesar 27 rpm. 4. Putaran maksimum yang terjadi di poros alternator prototipe turbin air terapung dengan menggunakan sudu rata adalah sebesar 1030 rpm 5. Beban puntir maksimum yang dialami oleh poros alternator adalah sebesar 111,5 kgmm. 6. Perubahan beban puntir yang dialami oleh alternator dipengaruhi oleh perubahan daya dan putaran yang terjadi di alternator akibat dari adanya variasi beban yang dialaminya, dimana semakin besar putaran di poros alternator maka semakin besar pula beban puntir yang dialaminya. 7. Dari data tabel dan grafik pada bab IV, dapat disimpulkan bahwa : a. Semakin besar pembebanan yang diberikan pada prototipe turbin air terapung, maka putaran turbin akan semakin berkurang.